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Google Pixel 10から考える、チップの進化と未来 なぜ“nm”は小さいほど良いのか?

2025年秋の注目スマホといえば、やはりGoogle Pixel 10
噂されるQi2対応や新しいAI処理に期待が集まる中、個人的に気になったのが「搭載チップはどうなるのか?」という点です。

PixelシリーズはTensorチップを搭載してきましたが、その**製造プロセス(何nmか)**が性能や消費電力に大きく影響するんです。


そもそも「nm(ナノメートル)」って何?

チップの話題でよく出てくる「3nm」「5nm」という単位。これは、半導体の回路の最小幅を示しています。
要するに、どれだけ細かく回路を詰め込めるか=処理効率や省電力性能に直結します。


小さい方が良い理由

小さいほど、こんなメリットがあります。

  • 消費電力が小さい(バッテリー長持ち)

  • 発熱が少ない

  • チップサイズが小さくなる(コスト削減)

  • 演算速度が上がる(トランジスタ数が増やせる)

これらは、スマホの使い勝手そのものを変える要素です。


でも、限界もある

ただし、nmが小さくなるほど製造が難しくなります。

  • ❌ 回路同士の絶縁性が確保しにくくなる

  • ❌ 微細化で製造歩留まりが低下

  • コストが高騰

  • 熱暴走リスクの増加

つまり、小さくすればいいってものでもないんです。


2025年現在、3nmチップは誰が作っている?

2025年時点で3nmプロセスを本格製造しているのは主に2社です。

メーカー 特徴 顧客
TSMC 安定した量産力、Appleなど採用 Apple、AMD、NVIDIAなど
Samsung 最先端技術導入(GAAFET) 自社製品中心、量産は限定的

製造設備ってどんなもの?

製造には超高精度な機材が必要です。

  • EUV露光装置(オランダASML社製):最先端チップ製造のカギ極端紫外線(Extreme Ultraviolet)を用いて半導体の微細な回路をシリコンウェハーに焼き付ける装置EUV露光」導入・保守に1.5倍600人、蘭ASMLが日本増員に動く狙い|ニュースイッチ by 日刊工業新聞社

  • クリーンルーム:0.001ミリのホコリもNG

  • ナノ単位の精密制御ができる設備と技術者

これらが揃って、ようやく1つの3nmチップが生まれます。


【補足①】「GAAFET」ってなに?従来との違いは?

従来のトランジスタは「FinFET(フィンフェット)」と呼ばれる構造が使われてきました。これは、立体的にトランジスタを配置することで、省スペースかつ高性能を実現するもので、5nm~7nm世代では主流でした。

一方、3nm以降はGAAFET(Gate-All-Around FET)が注目されています。これはトランジスタのゲート(スイッチのような部分)をチャネル全体で囲むような構造です。FinFETからGAAそしてCFETへ、最先端半導体のトランジスタ技術の進化

項目 FinFET GAAFET
構造 ゲートが3方向からチャネルを囲む ゲートがチャネルを完全に囲む
利点 十分な性能と省電力 さらに電流制御が精密小型化しやすい
使用例 5nm・7nm(TSMC、Samsung) 3nm(Samsung)、将来の2nm(Intel)など

つまり、3nm以降の技術革新を支えるのがこのGAAFETなんですね。Samsungが先に採用し、TSMCやIntelも次世代で本格導入予定です。


【補足②】2nm時代はもうすぐ?どう変わるの?

すでにTSMCは2025年に2nm量産開始予定と発表しています。Intelも2025年までに「Intel 20A(2nm相当)」を市場投入予定です。

2nmになると何が起きる?

  • ✅ 消費電力がさらに15〜30%削減

  • ✅ トランジスタ密度が向上し、チップサイズは小さく、性能はさらに向上

  • スマホのAI処理やカメラ性能が大きく飛躍

  • ✅ 同時に製造コストはさらに高く、価格にも反映される可能性

将来的には「1.8nm」「1.4nm」なども技術的に計画されていますが、量産は2030年以降とも言われています。


まとめ

Pixel 10の背後には、3nmやGAAFET、そしてその先の2nmといった最先端の技術革新があります。私たちの手に届くスマホ1台の中には、世界中の技術・設備・人材が結集しているんです。

スマホ好きの人も、技術好きの人も、「今、どんなチップがどこでどう作られているのか?」を知っておくと、未来のテクノロジーをより楽しめるかもしれません。

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